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儀表人必學:磁性開關中干簧管的原理與應用

儀表人必學:磁性開關中干簧管的原理與應用

2025/12/4 14:22:39

1)干簧管的工作原理

干簧管(磁簧開關)是一種通過外部磁場控制的電氣開關。其主要結構由一對柔性金屬簧片封裝在玻璃管內,兩片簧片的間隙非常小。工作原理如下:當外部磁場作用時,簧片會被磁化,產生相反的磁性,并相互吸引。當磁場強度達到一定程度時,簧片會閉合,從而導通電路;當磁場遠離時,簧片的磁性減弱,它們會恢復到原始狀態并斷開電路。

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干簧管通常有常開(NO)和常閉(NC)兩種結構形式,本文將以常開型為主進行討論。

2)干簧管的安裝方向

干簧管的安裝方向直接影響其工作效果。根據干簧管的工作原理,磁場必須作用于兩個簧片,使它們分別磁化成相反的極性并相互吸引,從而完成開關動作。為了確保磁場能夠正確作用于簧片,外部磁場的磁力線必須穿過兩個簧片。

例如,在使用條形磁鐵時,磁鐵的南北極應與干簧管的方向平行。此時,當磁鐵靠近時,干簧管會導通,遠離時開關斷開。若磁鐵在垂直方向上移動,無法產生足夠的磁場差異,導致簧片的磁性相同,開關無法導通。

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3)干簧管的特點與應用

干簧管的玻璃管內通常充有惰性氣體(有時采用真空設計),這使得簧片不容易受到潮濕或氧化的影響,從而保持良好的接觸性能。由于干簧管體積小、成本低,適用于空間受限的場合。由于簧片質量輕,干簧管的開關速度較快,通常比繼電器的響應速度快5~10倍。其無接觸式的工作原理使得它特別適合用于非接觸的電路控制,如:

  • 水位控制:干簧管常與浮球組合,用于液位監測,在液位變化時觸發開關動作。

  • 家電應用:例如在洗衣機、電磁爐等設備中,干簧管用于檢測門是否關閉,保障安全。

  • 汽車與工業應用:用于車門、窗戶的開關檢測,或者作為位置傳感器的一部分。

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                  與磁翻板液位計配套使用的干簧管遠傳變送器可將水位數據遠程傳輸至控制室

干簧管的優點:

  • 高可靠性:沒有機械接觸點,使用壽命長,且穩定性高。

  • 響應速度快:由于簧片的質量小,干簧管的開關響應速度遠快于繼電器。

  • 小型化設計:體積小,適用于空間狹小的環境。

總結

干簧管作為基于磁場控制的開關,具有體積小、響應速度快、使用壽命長等優點,廣泛應用于工業、家電、汽車等領域。然而,它的開關容量小、抗干擾性差以及易碎的缺點,使得其適用范圍有一定限制。在選用干簧管時,需要根據實際應用場景的要求,考慮到這些特性和局限性。

審核編輯(
王靜
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